فهرست مطالب

مجله علوم و مهندسی زلزله
پیاپی 1 (زمستان 1393)

  • تاریخ انتشار: 1394/04/24
  • تعداد عناوین: 7
|
  • محسن کمالیان صفحه 1
    آثار سوء زمینلرزه ها، اعم از تلفات انسانی و خسارتهای اقتصادی ناشی از فروریزی و شکستگی موضعی و یا کلی ساختمانها و تاسیسات، معلول عوامل شناخته شده و متعددی هستند. مهمترین این عوامل عبارتند از: عدم طراحی یا عدم اجرای مناسب سازه برای مقابله با نیروهای ناشی از زلزله، عدم توجه به ملاحظات ژئوتکنیک لرزه ای در برنامه ریزی کلان ساخت و ساز شهری، توزیع نامناسب جمعیت در مناطق تحت تاثیر زلزله، عدم توجه کافی به مقوله ی مهم مقاوم سازی بناهای آسیب پذیر و بالاخره عدم توجه کافی به موضوع مهم مدیریت بحران.
  • مرتضی بسطامی*، امیر ملکشاهی صفحات 3-12
    یکی از روش های ارزیابی لرزه ای پل ها استفاده از منحنی های شکنندگی تجربی است. از اطلاعات خسارت موجود برای برقراری رابطه بین حالت حدی خسارت و مولفه های حرکت زمین استفاده می شود. از آنجا که ویژگی های هیچ کدام از حرکت ورودی و مصالح سازه ای نمی توانند به طور قطع بیان شوند، مطالعات آسیب پذیری احتمالاتی با استفاده از روابطی که احتمال خسارت را به صورت تابعی از متغیرهای اتفاقی حرکت زمین و خصوصیات مصالح بیان می کنند، انجام می شود. این متغیرها عدم قطعیت های ذاتی دارند. در این مطالعه متغیرهای اتفاقی مذکور به همراه عدم قطعیت های وابسته به صورت مختلط در نظر گرفته شده اند. به عنوان مطالعه موردی از اطلاعات خسارت 2768 پل در زلزله های 1994 نورتریج و 1995 کوبه و با استفاده از روشی که برای به دست آوردن منحنی های شکنندگی تجربی معرفی شده، منحنی های شکنندگی پل های مورد اشاره، به دست آمده اند.
    کلیدواژگان: پل، منحنی شکنندگی تجربی، زلزله، عدم قطعیت
  • غلامرضا قدرتی امیری، سالار آرین مقدم* صفحات 13-30
    زلزله های نزدیک گسل، همواره، از موضوعات مورد توجه مهندسین سازه و زلزله بوده اند. شناسایی ماهیت ویرانگر آنها و بررسی ویژگی های مربوط به پاسخ سازه های مهندسی تحت چنین تحریکات لرزه ای، موضوع تحقیقات متعددی در ادبیات فنی- مهندسی زلزله است. در این مقاله، ابتدا تبدیل S به عنوان جایگزین قابل قبولی برای تبدیل موجک و تبدیل فوریه کوتاه در سایر رشته های مهندسی، شناخته و به عنوان ابزار جدیدی برای شناسایی مشخصات محلی طیفی سیگنال های نامانای مربوط به حرکت زمین معرفی شده است. سپس، با استفاده از روش پیشنهادی مبتنی بر این تبدیل، نگاشتهای پالس گونه ثبت شده در حوزه نزدیک پردازش و مطالعه شده است. برای این منظور، هفت شتابنگاشت پالس گونه به صورتی انتخاب شده اند که ضمن پوشش حداکثری ویژگی های حوزه نزدیک، امکان مقایسه روش پیشنهادی با روش های قبلی فراهم شود. پس از جداسازی بخش پالس گونه، سازه های قابی شکل بتنی به صورت سه بعدی و در دو ارتفاع 6 و 9 طبقه مدلسازی و تاثیر پالس های جدا شده در تخمین منحنی تحلیل دینامیکی فزاینده ارزیابی شده است. همچنین، اثر تغییر پریود طبیعی ارتعاش سازه بر نتایج با مدلسازی دو قاب خمشی فولادی دو بعدی 3 و 12 طبقه مورد مطالعه بیشتر قرار گرفته است. نتایج مطالعه امکان معرفی پالس با فرکانس کم به عنوان نماینده شتابنگاشت پالس گونه را در تخمین پاسخ دینامیکی سازها، بویژه، در صورت لحاظ کردن رفتار غیر خطی مورد تردید قرار می دهد.
    کلیدواژگان: زلزله نزدیک گسل، پالس سرعت، تبدیل S، محتوای فرکانسی
  • مهدی خداپرست*، علی محمد رجبی، مجتبی علی زاده صفحات 31-40
    امروزه استفاده از نقشه های پهنه بندی مانند پهنه بندی نوع زمین، پارامتر های ژئوتکنیکی، شدت خطرهای لرزه ای و زمین لغزش، کاربردهای زیادی پیدا کرده است. با تهیه این نقشه ها که با توجه به اهداف مورد نظر و بر اساس بانک های اطلاعاتی گسترده و استاندارد -های موجود تهیه می شوند، می توان هزینه ها را کاهش و سرعت تصمیم-گیری در قضاوتهای مهندسی را افزایش داد. در این مقاله با استفاده از اطلاعات ژئوتکنیکی و داده های مربوط به آزمایش کاوشگر دینامیکی حاصل از بررسی 650 گمانه در 250 محل مختلف شهر قم و نتایج مربوط به 10 آزمایش تعیین سرعت موج برشی، رابطه جدیدی بین داده های کاوشگر دینامیکی و سرعت موج برشی پیشنهاد شده است.
    کلیدواژگان: پهنه بندی، سرعت موج برشی، روش درون چاهی، آبرفت، قم، کاوشگر دینامیکی
  • محمد سعید رمضانی، علی قنبری*، سیدعلی اصغر حسینی صفحات 41-49
    در این تحقیق با استفاده از راهکار تحلیلی، یک رابطه جدید برای محاسبه فرکانس ارتعاش آزاد دیوارهای حائل با مقطع متغیر ارائه شده است. در این راستا، ابتدا روش های محاسبه فرکانس طبیعی شامل آنالیز تحلیلی، تحلیل عددی و آزمایش بر روی مدل فیزیکی دیوارهای حائل بررسی شده است. سپس با استفاده از حل دقیق، رابطه ای تحلیلی برای محاسبه فرکانس طبیعی اول (فرکانس اساسی) یک دیوار حائل با مقطع ثابت ارائه شده است. در ادامه، بر مبنای روش تحلیلی رایلی، رابطه جدیدی برای محاسبه فرکانس ارتعاش آزاد دیوارهای حائل با مقطع متغیر تحت تاثیر برهمکنش خاکریز و پی ارائه شده است. به منظور اطمینان از نتایج حاصل از راهکار پیشنهادی و راستی آزمایی روش، نتایج حاصل از رابطه به دست آمده با نتایج حل عددی و نتایج سایر محققان مقایسه شده است. این مقایسه حاکی از کارایی رابطه پیشنهادی است.
    کلیدواژگان: دیوار حائل، فرکانس طبیعی، ارتعاش آزاد، روش تحلیل، تحلیل مدی، روش رایلی
  • ایمان عشایری*، مهنوش بیگلری، مجید رضایی صفت صفحات 51-57
    انرژی لرزه ای حاصل از یک منبع زیرزمینی به شکل امواج لرزه ای در سازه های سطحی پخش می شود. این امواج که امواج حجمی نامیده شده اند، تغییر شکلهای حجمی بوسیله امواج فشاری، یا تغییر شکلهای برشی بوسیله موج برشی و یا با توجه به شرایط مرزی خاص در فصل مشترک لایه ها و یا در سطح زمین تغییر شکلهای دیگری به وجود می آورند. شرایط مرزی مربوط به سطح آزاد اجازه می دهد علاوه بر معادلات حرکت، پاسخهای اضافی دیگری نیز در نظر گرفته شود. مهندسی زلزله تاثیر امواج لرزه ای بر سازه های سطح زمین یا نزدیک به سطح زمین را مورد بررسی قرار می دهد و با توجه به میرایی کمتر امواج سطحی از امواج حجمی، اهمیت امواج سطحی نسبت به امواج حجمی بیشتر است. مسائل انتشار امواج در محیط متخلخل اشباع نیم قرن پیش توسط بیو (Biot) پس از تدوین نظریه محیط متخلخل اشباع مورد بحث و بررسی قرار گرفت. گسترش نظریه انتشار امواج کشسان در خاکهای غیراشباع که از یک اسکلت جامد متخلخل که فضاهای خالی آن با آب و هوا پر شده است، اساس حل مسائل پیچیده انتشار امواج در خاکهای غیراشباع می باشد. مشخص شده است که سه موج فشاری و یک موج برشی در محیط متخلخلغیراشباع منتشر می شوند. علاوه بر این، موج رایلی، حاصل انطباق امواج فشاری و برشی هنگام رسیدن به سطح آزاد است. در نتیجه، در محیط غیر اشباع با رسیدن امواج حجمی به سطح آزاد سه موج رایلی حاصل می شود. هدف این تحقیق به دست آوردن خصوصیات و معادلات حاکم بر امواج رایلی با توجه به امواج فشاری و برشی است. در پایان نتایج نظری به صورت یک مثال عددی آورده شده اند.
    کلیدواژگان: محیط متخلخل غیر اشباع، انتشار موج، امواج سطحی، موج رایلی، سرعت، میرایی
  • مصطفی علامه زاده*، رسول مظلوم صفحات 59-65
    پیشرفتهای موجود در روش های تحلیل پیش یابی زلزله ها، امکان ارزیابی مکانهای پر خطر لرزه ای را با دقت زیاد توسط روش های تحلیل گرافی به وجود آورده اند. مطالعات نشان می دهد که علاوه بر شکل گیری خوشه های پر خطر لرزه ای، زمین شبکه ای پیچیده از زیرخوشه های متصل به هم قبل از یک زمین لرزه بزرگ را فراهم می آورد. در این تحقیق، برای مطالعه و شناسایی خوشه های پر خطر زلزله های آینده از معیاری مبتنی بر کاپولا استفاده شده است. نتایج به دست آمده نشان دهنده برتری این معیار نسبت به معیارهایی همانند شبکه های عصبی مصنوعی است. ارزیابی آماری رویدادهای موجود در کاتالوگ زمین لرزه های منطقه ای می تواند اطلاعاتی جدید از الگوهای مکانی زمین لرزه های مورد مطالعه یا خوشه هایی که نقش بیشتر و مهمتری در وقوع رخداد دارند را فراهم آورد. در این تحقیق برای تعیین بی هنجاری های قبل از وقوع زمین-لرزه در ناحیه البرز و زاگرس از معیار کاپولا، که پایداری بیشتری نسبت به عوامل محیطی دارد، استفاده شده است و عملکرد آن در یافتن شبیه سازی زمین لرزه های مشابه آتی را نمایان می سازد. این معیار پایداری بیشتری نسبت به نوفه دارد و توانایی بیشتری در تعیین ارتباط درونی بین شبکه مکانی زمین لرزه ها قبل از زلزله اصلی را خواهد داشت.
    کلیدواژگان: معیار کاپولا، خوشه های لرزه ای، شبکه های پیچیده، مکان های پرخطر لرزه ای
|
  • Morteza Bastami*, Amir Malekshahi Pages 3-12
    There are a few methods for seismic vulnerability assessment of bridge structural systems. The development of vulnerability information in the form of fragility curves is an approach when the information is to be developed accounting for a multitude of uncertain sources involved، such as، structural characteristics، estimation of seismic hazard and site condition. Inherent randomness is involved to these uncertain factors. The major effort of this study is placed on the development of empirical fragility functions by utilizing the damage data from past earthquakes considering composite inherent randomness of the uncertain factors. The introduced procedure is suitable for the development of fragility curves under the assumption that they can be presented by two-parameter lognormal distributions. The empirical fragility curves are developed using 768 bridge damage data obtained from the 1994 Northridge and the 1995 Kobe earthquakes، which could be used as reference curves for seismic risk assessment studies of the similar bridges in Iran.
    Keywords: Earthquake, Bridge, Experimental Fragility Curve, Composite Inherent Randomness
  • Gholamreza Ghodrati, Salar Arian Moghaddam* Pages 13-30
    Near-fault seismic events have been popular research topics in earthquake engineering, especially, in last two decades. A variety of research programs have been conducted to characterize the unique nature of near-fault events from both structural and seismological point of views. In this paper, after the introduction of S-Transform as a modern timefrequency representation which can measure local characteristics of a signal such as amplitude, frequency, and phase at any time instant, a new robust filtering method is proposed and applied to extract the pulse-like part of nearfault ground motion records. Seven pulse-like near-fault recorded ground motions have been selected from literature such that the comparison of results with similar available methods can be possible. After the extraction of pulse-like parts, the nonlinear dynamic behavior of two 3-D reinforced concrete moment frames with 6 and 9 stories is studied by using Incremental Dynamic Analysis (IDA) under support excitation by original ground motions, extracted pulses and residual ground motions. To investigate the sensitivity of results to the pulse period, two extra steel moment frames with 3 and 12 stories are modeled. The results deeply questions the reliability of the application of low-frequency extracted pulses as the representative of original ground motions in dynamic time history analysis, especially, when the nonlinear behavior is considered.
    Keywords: Near, Fault Ground Motion Records, Pulse, Like, S, Transform, Incremental Dynamic Analysis
  • Mahdi Khodaparast*, Ali Mohammad Rajabi, Mojtaba Alizadeh Pages 31-40
    Nowadays, the use of zonation maps such as ground type zonation, geotechnical parameters, seismic hazard intensity as well as landslides zonation maps have been deployed. These maps are prepared with regard to special purposes and are based on widespread data banks and existing standards. Using these maps, projects costs can be decreased and decision making speed in engineering judgments will increase. In this paper, a new empirical relation is recommended between dynamic probing tests results and shear wave velocity using geotechnical data and dynamic probing tests data related to different sites and the results of down hole tests in 10 different locations in Qom plateau.
    Keywords: Zonation, Shear Wave Velocity, Alluvium, Qom, Dynamic Probing
  • Mohammad Saeed Ramezani, Ali Ghanbari*, Ali Asghar Hosseini Pages 41-49
    In this study, by using analytical methods, new formulas for calculating natural frequencies of retaining walls with variable cross section are proposed. Different methods for calculating natural frequency, such as analytical, numerical and experimental methods, are described. Then, using the exact solution of the problem, new formula for calculating the first mode of vibration in retaining walls with constant cross sections is proposed. The Rayleigh approximation method was used to obtain the natural frequency of retaining walls with varying cross sections and taking the effect of backfill soil into the consideration. The results obtained from the proposed formulas are compared with the result of numerical analysis using finite element software and good agreements have been found.
    Keywords: Retaining Wall, Natural Frequency, Analytical Method, Rayleigh Approximation, Modal Analysis
  • Iman Ashayeri*, Mahnoosh Biglari, Majid Rezaie Sefat Pages 51-57
    Seismic energy is scattered in the form of seismic waves from the underground source to the surficial structures.These waves are known as body waves and will generate volumetric deformations by compressional waves and distortional deformations generated by rotational or shear waves. However, the body waves will generate other deformations at the interface of layers or the ground surface due to specific boundary conditions. Boundary conditions corresponding to the free surface allow additional answers to the equations of motion be obtained. Since the earthquake engineering examines effects of seismic waves on the structures which are in or near ground surface and because surface waves are attenuated slower than body waves with distance, the surface waves are more important. Problem of wave propagation in saturated porous media was discussed first by Biot in the mid-twentieth century, after the formulation of the theory of saturated porous medium.Extension of the theory of elastic wave propagation in unsaturated soils which are made of a solid porous skeleton that the empty space is filled with water and air, founded the basis for solving the most complex problems of waves propagation in unsaturated soils. It was found that three compression waves (P1, P2 and P3) and a shear wave propagate in unsaturated porous media. Furthermore, Rayleigh wave are identified as the superposition of P and Swaves at the free surface. This results in propagation of three Rayleigh waves (R1, R2 and R3) at the free surface. The purpose of this research is to obtain the Rayleigh wave characteristics and the governing equations, according to the compression and shear waves. The theoretical results are demonstrated through some examples at the end.
    Keywords: Unsaturated Porous Media, Wave Propagation, Surface Waves, Rayleigh Wave, Velocity, Attenuation
  • Mostafa Allamehzadeh*, Rasol Mazloom Pages 59-65
    In this article, we showed the results of pattern recognition by using numerical simulations models using Copula methods for earthquake prediction for central Alborz (Tehran region) and compared them with the results of seismogenic nodes. The goal of this paper is to identify where earthquakes with M>6.0 can occur and define the assemblage of geological-geomorphological features that discriminate such sites from areas of lower seismic potential. It is demonstrated that the synthetic clustering in space and time of earthquakes are useful for seismic hazard assessment and intermediaterange earthquake in Tehran region. In these experiments, we will present a Copula methods that can finds the unknown location of the possibility major earthquakes by using foreshocks, Seismic silence, and Doughnut pattern in this region. Our model and computer simulations obtain these synchrony results across in Tehran region located in center of Alborz in Irananian plate.
    Keywords: Monte, Carlo Simulation, Pattern Recognition, Copula, Doughnut Pattern, Seismic Hazard